面向課群的教學(xué)資源管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

面向課群的教學(xué)資源管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)面向課群的教學(xué)資源管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

中圖分類號：G436

文獻標識碼：A文章編號：1672-7800〔2022〕005-0168-03

作者簡介：劉德山〔1970-〕，男，遼寧遼陽人，遼寧師范大學(xué)計算機與信息技術(shù)學(xué)院副教授，研究方向為計算機輔助教學(xué)、計算機教育應(yīng)用。

0引言

2022年?國家中長期教育改革和開展規(guī)劃綱要》中提出：加強優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用，加強網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源體系建設(shè)，引進國際優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源，建立開放靈活的教育資源公共效勞平臺，促進優(yōu)質(zhì)教育資源遍及共享。?綱要》從資源體系、平臺建設(shè)及共享方面提出了教育信息化開展目標。當前，教學(xué)資源共建共享尤其受到教育部門以及各高校的充沛關(guān)注，也一直是教學(xué)改革的熱點。

現(xiàn)階段，關(guān)于教學(xué)資源管理和開發(fā)的研究主要集中在3個方面：①資源管理及其規(guī)范化。以IMS、AICC、IEEE等國際組織制定的技術(shù)規(guī)范為根底，參考SCORM〔可共享內(nèi)容對象參考模型〕發(fā)展數(shù)字資源規(guī)范研究[1]；②面向開源軟件的教學(xué)資源管理系統(tǒng)開發(fā)。在馳名的開源平臺Sakai、Moodle、Claroline上搭建資源管理系統(tǒng)，并對開源軟件實施二次開發(fā)[2]；③高校輔助教學(xué)平臺開發(fā)。

資源管理系統(tǒng)一般以平臺為載體，在網(wǎng)絡(luò)平臺上集中大量優(yōu)秀課程，課程之間多采用線性結(jié)構(gòu)組織，如天空教室網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、愛課程網(wǎng)等。從課程層面看，每門課程作為一個教學(xué)結(jié)點，包括課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)進度、習題、視頻等。從教學(xué)角度，每門課程不是孤立的，從課程體系出發(fā)考慮每門課程的教學(xué)意義更大?，F(xiàn)有資源管理系統(tǒng)中，探索課程體系或一個課程模塊中課程之間聯(lián)系及相關(guān)課程間知識點關(guān)聯(lián)度的研究較少。目前，大多教學(xué)資源管理系統(tǒng)較少以課群為單位建設(shè)，一定程度上削弱了相關(guān)課程共性資源共建與共享。以課群為根底進行教學(xué)資源建設(shè)，在高校精設(shè)課程、壓縮學(xué)時、強調(diào)學(xué)生自主學(xué)習能力培養(yǎng)背景下有重要意義。

1資源管理系統(tǒng)分析與設(shè)計

教學(xué)資源管理系統(tǒng)面向教師和學(xué)生，實現(xiàn)資源上傳、檢索、發(fā)布、下載等根本功能。同時，系統(tǒng)基于課群設(shè)計，方便學(xué)生自主學(xué)習。

1.1需求分析

為深入了解管理系統(tǒng)需求，筆者選取大連、鞍山兩地高校的60教師和100名學(xué)生作為調(diào)查對象進行了問卷調(diào)查和訪談。主要結(jié)論如下：

〔1〕教師在教學(xué)中有資源管理需求的比例達74.5%；教師較多使用搜索引擎進行資源檢索，主要以文件夾形式進行資源組織與管理；絕大多數(shù)教師期待通過有效的資源管理系統(tǒng)進行資源檢索和管理。

〔2〕使用資源管理系統(tǒng)的教師中，68.1%的教師認為現(xiàn)有教學(xué)資源管理系統(tǒng)或輔助教學(xué)系統(tǒng)操作較為復(fù)雜。

〔3〕教師對資源管理系統(tǒng)關(guān)注不夠或不愿使用的原因主要有：資源更新不夠及時，資源可用性差，資源重復(fù)率高。

〔4〕61.6%的學(xué)生會通過網(wǎng)絡(luò)平臺提供的視頻、試題、課件等進行學(xué)習，69.4%的學(xué)生認為系統(tǒng)應(yīng)通過簡化操作、及時更新資源來吸引用戶。

通過調(diào)查可以看出，目前大多資源管理系統(tǒng)并未到達預(yù)期效果，如何重構(gòu)和完善教學(xué)資源管理系統(tǒng)是本文重點研究內(nèi)容。

1.2系統(tǒng)設(shè)計

〔1〕功能設(shè)計。資源管理系統(tǒng)功能設(shè)計需重點考慮如下問題：①資源管理系統(tǒng)應(yīng)具備資源庫管理、資源檢索功能；②以課程群為核心，增設(shè)課群管理模塊，實現(xiàn)課程添加、課程審核、添加課程資源等功能，有效實施課群內(nèi)部資源共享[3]；③設(shè)置配置管理模塊，實現(xiàn)用戶及角色管理。每個模塊下細化假設(shè)干個子功能模塊，系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖1所示。

〔2〕角色設(shè)計。將系統(tǒng)參與者劃分為教師、學(xué)生、系統(tǒng)管理員和課群負責人等角色，各角色及功能如表1所示。

〔3〕數(shù)據(jù)庫設(shè)計。根據(jù)需求分析及功能設(shè)計，設(shè)計用戶表、資源表、文件表和課程表等。受篇幅限制，具體數(shù)據(jù)庫表省略。

2系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1運行環(huán)境

客戶端運行環(huán)境，選擇Windows7、Windows2000、WindowsXP等操作系統(tǒng)，用戶通過瀏覽器訪問資源管理系統(tǒng)。效勞器端系統(tǒng)運行環(huán)境為Windows7sever，支持Internet防火墻，該效勞器具有校園網(wǎng)內(nèi)獨立IP地址，可實現(xiàn)校園網(wǎng)范圍內(nèi)登錄訪問。

2.2主要功能模塊

本系統(tǒng)核心模塊為資源庫管理、資源檢索和課群管理。系統(tǒng)導(dǎo)航菜單中包括新聞公告、最新發(fā)布、資源上傳、資源檢索和課群管理等功能項。

〔1〕配置管理模塊。配置管理模塊的功能為角色管理、用戶注冊和用戶登錄。角色管理實際上是對系統(tǒng)用戶權(quán)限進行設(shè)定。未注冊用戶可以執(zhí)行模塊中的注冊功能，按照注冊界面提示要求填寫信息，提交后通過驗證即可。注冊用戶登錄成功后，根據(jù)角色賦予的操作權(quán)限進行操作。

〔2〕資源檢索模塊。資源檢索分為關(guān)鍵字檢索和高級檢索兩種。關(guān)鍵字檢索可以按資源名稱、作者、內(nèi)容描述、所屬課程等進行精準搜索。用戶在進行關(guān)鍵字檢索時，可以設(shè)定檢索素材的類型，如圖片、音頻、視頻、動畫、大綱、課件等；高級檢索是指通過導(dǎo)航菜單中的資源檢索選項分層次逐級檢索，需要通過導(dǎo)航進入檢索頁，該頁包括多媒體資源和課件資源的分類描述。

〔3〕課群管理模塊。課群模塊主要包括4個功能：①課群描述，幫忙用戶了解該課群的內(nèi)容和特點；②課程添加，將系列課程參加到課群，其中課群內(nèi)課程按知識點進行規(guī)劃；③課程資源，將管理系統(tǒng)中的資源參加相應(yīng)的課程中；④課程檢索，用戶可按課程搜索資源，方便查詢，以課程為單位組織資源。2.3技術(shù)實現(xiàn)

管理系統(tǒng)從邏輯上劃分界面表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，使用Struts、Spring和Hibernate等框架實現(xiàn)。界面表示層負責將用戶數(shù)據(jù)提交到業(yè)務(wù)邏輯層，處理后返回結(jié)果[4]。業(yè)務(wù)邏輯層使用Spring技術(shù)，以Spring封裝，利用Hibernate技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問，Hibernate只需實現(xiàn)正確的對象關(guān)系映射，提高開發(fā)效率。

3系統(tǒng)應(yīng)用

本文以JavaWeb編程系列課的課群為例，表明資源管理過程和應(yīng)用效果[5]。

3.1課群概述

Java、Web系列課程組成的課群在網(wǎng)絡(luò)編程中占有重要地位，各課程銜接緊密，共性內(nèi)容較多。從知識領(lǐng)域看，該課群波及客戶端開發(fā)與效勞器端開發(fā)，具體包括Web應(yīng)用程序運行原理、Web運行環(huán)境、主流開發(fā)工具Eclipse、Servlet、JSP、JDBC、JSTL等內(nèi)容。在應(yīng)用層面，從博客、社交網(wǎng)站到電子商務(wù)中的C2C、B2B等，都波及JavaWeb技術(shù)。

考慮JavaWeb知識領(lǐng)域、應(yīng)用范圍、編程前期根底，JavaWeb編程課群包括：?C語言》、?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、?Java語言程序設(shè)計》、?Web編程根底》、?Web高級編程》、?UML系統(tǒng)分析設(shè)計》、?XML技術(shù)與應(yīng)用》、?數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》等課程。同時，根據(jù)新技術(shù)的出現(xiàn)不斷調(diào)整。

3.2實施過程

〔1〕劃分課程邊界。劃分課群中各門課程邊界的目的在于合理設(shè)計課程間的銜接關(guān)系，整合課群中的同類知識點，按遞進關(guān)系分配到不同課程中，提高資源建設(shè)效率。該項工作由課群負責人或?qū)I(yè)課教師在系統(tǒng)設(shè)計之初依據(jù)教學(xué)大綱完成。

〔2〕添加課程到課程群。在課群管理模塊中，由課群負責人建立課群，由具有教師角色的用戶向課群中添加課程，在課程描述頁面對課程進行完整描述，表明該課程在課群中的作用，審核通過后，新課程添加成功，顯示在課群管理頁面中。

〔3〕添加資源到課程。添加到課程中的資源可以為文本、圖片、動畫、音頻或視頻等。該過程實際上是按課程組織資源的過程，將獨立的大綱、課件、視頻、試題等添加到具體課程中。在添加過程中，可以先實施檢索，查找到合乎課程的資源后再進行添加。

3.3應(yīng)用效果

Java、Web編程課群波及內(nèi)容廣泛，課程內(nèi)容以程序設(shè)計語言為根底，需圍繞Web開發(fā)實際需求和開發(fā)流程，按照課程難易程度由淺入深、循序漸進[6]。

〔1〕合理安頓課程間重復(fù)知識點及交叉內(nèi)容，作好課程銜接。程序設(shè)計語言類課程中，數(shù)據(jù)類型、常量、變量、敘述式、常用函數(shù)等多門課程中均有波及，學(xué)生修讀完相關(guān)課程后，可通過系統(tǒng)提供的教學(xué)資源進行自學(xué)。如學(xué)習完C++的數(shù)據(jù)類型、常量、變量、敘述式后，便可以自學(xué)Java、JavaScript中的相關(guān)內(nèi)容。

〔2〕經(jīng)典算法合理分布到不同課程中。算法在C++、Java中都有波及，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程中也有系統(tǒng)介紹。學(xué)生學(xué)習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，波及多種排序算法，學(xué)習干燥?？梢罁?jù)不同難度將算法分散到不同課程中，有利于學(xué)生學(xué)習。

〔3〕形成了清晰的學(xué)習線索。C語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所有計算機課群的根底課，要求學(xué)生掌握根本的程序設(shè)計思想，為深入學(xué)習Web開發(fā)根底〔包括Java語言程序設(shè)計、Web編程根底〕、J2EE開發(fā)〔XML、UML、Web高級編程等〕作好準備。

明確定位每門課程在課群中的意義，按課群資源組織引導(dǎo)學(xué)生快速掌握JavaWeb開發(fā)所需的核心技術(shù)，實現(xiàn)課程教學(xué)從知識向能力的轉(zhuǎn)變。課群還兼顧了與其它課程〔如企業(yè)職前教育課程、專業(yè)實習〕的銜接，滿足軟件人才市場的需求。

4結(jié)語

本文面向課群提出教學(xué)資源管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，合理組織圖片、音頻、視頻、動畫、大綱、課件等資源，到達資源共享的目的。該管理系統(tǒng)缺乏之處在于只提供資源管理功能，